吉林常规驱动系统模型

    而小功率电动汽车方面，质量轻、体积小和高效的pMsMDives发展前景好。①直流电机驱动系统。该系统中的电机为有刷直流电机，电机控制器一般采用斩波器控制方式；②感应电机交流驱动系统。该系统中的电机一般采用转子为鼠笼结构的三相交流异步电机，电机控制器用矢量控制的变频调速方式；③永磁同步电机交流驱动系统。其中的永磁同步电机包括无刷直流电机(BDCM)和三相永磁同步电机(PMSM)。在上述三类驱动系统中，PMSM或BDCM的永磁同步电机交流驱动系统效率**高、体积**小、重量**轻，也无直流电机的换向器和电刷等缺点，在电动汽车中也得到了一定的应用。但该类驱动系统目前还存在成本太高的缺点，在可靠性和使用寿命等指标上也比感应电机差，另外，对于功率较大的PMSM和BDCM要做到体积小、重量轻尚存在一定的技术难度。我国是盛产永磁材料的国家，特别是稀土永磁材料钦铁硼资源在我国非常丰富，随着技术不断进步与成本不断降低，永磁同步电机驱动系统在电动汽车上的应用也具有很好的前景。驱动系统电机编辑语音电机是电动汽车的驱动单元，它的技术性能直接影响车辆运行的动力性和经济性，所以需要通过计算机辅助设计，对电机的电磁场、温度场和应力场进行有限元分析。车辆减速时，电机对车辆前进起制动作用，这时电机处在发电机运行状态，给储能动力源充电，称之为再生制动。吉林常规驱动系统模型

    有刷直流电机基本驱动电路驱动电路用在使用了某类控制器并且要求速度控制的应用中。驱动电路的目的是为控制器提供改变BDC电机中绕组电流的方法。驱动电路允许控制器对BDC电机的供电电压进行脉宽调制。就功耗来说，这样的速度控制方法在改变BDC电机的速度方面比起传统的模拟控制方法效率要高很多。传统的模拟控制要求与电机绕组串联一个额外的变阻器，这样会降低效率。驱动BDC电机的方法多种多样。有些应用场合*要求电机往一个方向运转。前者采用低端驱动，后者采用**驱动。使用低端驱动的优点是可以不必使用FET驱动器。FET驱动器的用途是：1.将驱动MOSFET的TTL信号转换为供电电压的电平。2.提供足以驱动MOSFET的电流(1)3.提供半桥应用中的电平转换。对于绝大多数PIC®单片机应用，第二点通常不适用，这是因为PIC单片机的I/O引脚可提供20mA的拉电流。注意，在每个电路中，电机的两端都跨接有一个二极管，目的是防止反电磁通量（BackElectromagneticFlux，BEMF）电压损坏MOSFET。BEMF是在电机转动过程中产生的。当MOSFET关断时，电机的绕组仍然处于通电状态，会产生反向电流。D1必须具有合适的额定值，以能够消耗这一电流。BDC电机的双向控制需要一个称为H桥的电路。吉林常规驱动系统模型驱动系统是电动汽车**主要的系统之一。

    IBRK箭头描绘了这一点，设计H桥电路时，必须要考虑到一个非常重要的事项。当电路的输入不可预测（比如单片机启动过程中）时，必须将所有的MOSFET偏置到关断状态。这将确保H桥每个半桥上的MOSFET绝不会同时导通。同时导通同一个半桥上的MOSFET将导致电源短路，**终导致损坏MOSFET，致使电路无法工作。每个MOSFET驱动器输入端上的下拉电阻将实现该功能[1]。有刷直流电机速度控制BDC电机的速度与施加给电机的电压成正比。当使用数控技术时，脉宽调制（PWM）信号被用来产生平均电压。电机的绕组充当一个低通滤波器，因此具有足够频率的PWM信号将会在电机绕组中产生一个稳定的电流。平均电压、供电电压和占空比的关系由以下公式给出：公式1：VAVERAGE=D×VSUPPLY速度和占空比之间成正比关系。例如，如果额定BDC电机在12V时以转速15000RPM旋转，则当给电机施加占空比为50%的信号时，则电机将（理想情况下）以7500RPM的转速旋转。PWM信号的频率是考虑的重点。频率太低会导致电机转速过低，噪音较大，并且对占空比变化的响应过慢。频率太高，则会因开关设备的开关损耗而降低系统的效率。经验之谈是在4kHz至20kHz范围内，调制输入信号的频率。这个范围足够高。

    旋转元件是一个外缘安装有一个或多个磁体的转轮。静止的传感器检测经过的磁体，并产生TTL脉冲。有刷直流电机反电磁通量（BEMF）提供BDC电机的快速反馈的另一种形式是BEMF电压测量。BEMF电压和速度成正比。图11显示了在双向驱动电路中测量BEMF电压的位置。一个分压器用于使BEMF电压下降到0-5V范围内，这样才能被模数转换器读取。BEMF电压是在PWM脉冲之间，当电机的一端悬空而另一端接地时测量的。在这种情况下，电机充当发电机，并且产生与速度成正比的BEMF电压。由于效率和材料不同，所有BDC电机的行为会略有不同。实验是确定给定电机速度下BEMF电压的**好方法。电机转轴上的反射带有助于数字转速计测量电机的转速（单位为RPM）。在读取数字转速计时测量BEMF电压将获取电机速度和BEMF电压的关系。注：Microchip的应用笔记AN893提供了使用PIC16F684读取BEMF电压的固件和电路示例。有刷直流电机直流电机的励磁方式编辑语音与同步电机不同，由于直流电机的定子和转子、即主磁极和电枢流经的都是直流电流，因此主磁极励磁绕组既可与电枢绕组并联、也可与电枢绕组串联、也可单独由其它直流电源供电。根据主磁极励磁电流的获得方式不同，称之为不同的励磁方式。电机控制器接收从加速踏板、刹车踏板和PDRN(停车、前进、倒车、空档)控制手柄的输出信号。

    PMDC电机的缺点是永磁体的磁性会随着时间的推移逐渐衰退。某些PMDC电机的永磁体上还绕有绕组，以防止磁性丢失的情况发生。PMDC电机的性能曲线（电压与速度关系曲线）的线性非常好。电流与转矩成线性关系。由于定子磁场是恒定的，所以这类电机对电压变化的响应非常快。有刷直流电机并激并激有刷直流（Shunt-woundBrushedDC，SHWDC）电机的励磁线圈与电枢并联。励磁线圈中的电流与电枢中的电流相互**。因此，这类电机具有***的速度控制能力。SHWDC电机通常用在需要五个或五个以上马力的应用中。在SHWDC电机中，不会出现磁性丢失的问题，因此它们通常比PMDC电机更加可靠。有刷直流电机串激串激有刷直流（Series-woundBrushedDC，SWDC）电机的励磁线圈与电枢串联。由于定子和电枢中的电流均随负载的增加而增加，因此这类电机是大转矩应用的理想之选。SWDC电机的缺点是它不能像PMDC和SHWDC电机那样对速度进行精确控制。有刷直流电机复激复激（CompoundWound，CWDC）电机是并激和串激电机的结合体。CWDC电机可产生串激和并激两种磁场。CWDC电机综合了SWDC和SHWDC电机的性能，它具有比SHWDC电机更大的转矩，又能提供比SWDC电机更佳的速度控制[2]。电动汽车运行性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。吉林常规驱动系统模型

串励式直流电机起动转矩高和宽恒功率调速范围，适合在牵**域应用。吉林常规驱动系统模型

    有刷直流电机是一种直流电机，有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。中文名有刷直流电机外文名BDCMotor尺寸范围8mm-35mm转速12000rpm扭矩范围有无铁芯无目录1有刷直流电机的工作原理2有刷直流电机的种类3工作原理▪定子▪转子▪电刷和换向器▪永磁体▪并激▪串激▪复激▪基本驱动电路▪速度控制▪反馈机制▪传感器反馈▪反电磁通量（BEMF）4直流电机的励磁方式5总结有刷直流电机有刷直流电机的工作原理编辑语音有刷直流电机的工作原理图如图2-1所示。在有刷直流电机的固定部分有磁铁，这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。图2-1所示的两极有刷直流电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分(转子)上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈。吉林常规驱动系统模型

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